Question

研究人員用不同植物做了兩組關(guān)于植物光合作用和呼吸作用的實(shí)驗(yàn)．利用紫蘇進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，圖甲表示在一個(gè)密閉容器內(nèi)紫蘇植株一晝夜O₂含量的變化，據(jù)圖分析：

（1）圖中B點(diǎn)后曲線上升的原因是光合作用過(guò)程中

 

階段增強(qiáng)，此時(shí)產(chǎn)生的

 

為C₃的還原提供條件，所產(chǎn)生的O₂在細(xì)胞中的

 

（結(jié)構(gòu)）被利用．
（2）紫蘇植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的點(diǎn)是

 

．（用圖中字母回答）
（3）該紫蘇植株經(jīng)過(guò)一晝夜后，是否積累了有機(jī)物？

 

（填“是”或“否”）．
（4）圖乙表示將某綠藻細(xì)胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時(shí)，給予不同條件時(shí)細(xì)胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．據(jù)圖回答問(wèn)題：在圖乙中的丙處添加CO₂時(shí)，分析短時(shí)間內(nèi)C₅的變化為

 

，若在圖乙中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預(yù)計(jì)1小時(shí)后，實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量約為

 

微摩爾．若在丁處給予某條件，使溶解氧的變化如圖中的d，則出現(xiàn)象的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：植物既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，若是光合作用強(qiáng)度高于呼吸作用，則表現(xiàn)為釋放氧氣，吸收二氧化碳；若光合作用強(qiáng)度低于呼吸作用，則表現(xiàn)為吸收氧氣，釋放二氧化碳．圖中氣體含量的變化是因?yàn)閮身?xiàng)生理活動(dòng)比較和差值而產(chǎn)生的．上午6點(diǎn)，光照強(qiáng)度開(kāi)始增強(qiáng)，此時(shí)光合作用的光反應(yīng)開(kāi)始增強(qiáng)，能夠?yàn)榘捣磻?yīng)提供更多的還原氫和ATP．在綠色植物的葉片中，光合作用產(chǎn)生的氧氣可以在線粒體中參與有氧呼吸的第三個(gè)階段；B點(diǎn)氧氣的含量由減少轉(zhuǎn)變?yōu)樵龆�，C點(diǎn)氧氣的含量由增多轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少，所以B、C兩點(diǎn)氧氣既不增多也不減少，可知光合作用和呼吸作用強(qiáng)度恰好相等．從圖中可以發(fā)現(xiàn)，該植株經(jīng)過(guò)一晝夜之后，環(huán)境中的氧氣濃度反而降低，也說(shuō)明了植物的凈光合作用為負(fù)值，植物并沒(méi)有積累有機(jī)物，反而消耗了有機(jī)物．

解答： 解：（1）B曲線上升時(shí)因?yàn)樘?yáng)的升起，光照增強(qiáng)，光合作用開(kāi)始，光反應(yīng)進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生O₂，同時(shí)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在[H]和ATP中．有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，其中，O₂在細(xì)胞中的線粒體中被利用．
（2）由圖三知B、C兩點(diǎn)時(shí)間分別是6時(shí)和18時(shí)，6時(shí)耗氧最低和18時(shí)產(chǎn)氧最少，說(shuō)明此時(shí)是番茄植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的時(shí)間點(diǎn)．
（3）由于紫蘇植株是在密閉容器內(nèi)種植，一晝夜后A點(diǎn)與D點(diǎn)相比的凈氧含量反而減少，即說(shuō)明在這24h內(nèi)呼吸作用大于光合作用，積累有機(jī)物會(huì)減少．
（4）圖乙中在丙處添加CO₂時(shí)，CO₂固定增強(qiáng)，產(chǎn)生C₃增多，所以C₅減少．根據(jù)題意可知，原來(lái)溶解氧量為260，現(xiàn)在溶解量為290，而釋放出來(lái)的氧氣量為30微摩爾，細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量為210-200=10微摩爾，再根據(jù)時(shí)間計(jì)算是：30÷3×60+10÷4×60=750微摩爾．若在丁處給予光補(bǔ)償點(diǎn)的光照，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，使溶解氧的變化如圖中的d．
故答案為：
（1）光反應(yīng)[H]和ATP       線粒體（線粒體內(nèi)膜）
（2）B、C  
（3）否    
（4）減少       750       丁處給予光補(bǔ)償點(diǎn)的光照，此時(shí)光合速率等于呼吸速率

點(diǎn)評(píng)：本題考查植物光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解的知識(shí)要點(diǎn)、獲取信息以及識(shí)圖分析能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．